Đề tài Ứng dụng phần mềm Automation Studio 5.0 để mô phỏng, thiết kế quá trình điều khiển hệ thống thủy lực trên máy khoan ECM660-III (Slide)

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOAKHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG-------------  -------------- ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Đề tài: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM AUTOMATION STUDIO 5.0 ĐỂ  MÔ PHỎNG, THIẾT KẾ QUÁ TRÌNH ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNGTHUỶ LỰC TRÊN MÁY KHOAN ECM660 – III. Sinh viên thực hiện : Phạm Minh Mận Lớp : 03C4B Giáo viên hướng dẫn : ThS. Nguyễn Văn Đông Giáo viên duyệt : ThS. Lê Văn Tụy NỘI DUNG ĐỀ TÀI NỘI DUNG CHÍNH MÔ PHỎNG KẾT QUẢ KẾT LUẬN MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA 1. Mục đích, ý nghĩa. Vấn đề cấp thiết khi xây dựng, mô phỏng thiết kế và kiểm tra hệ thống thuỷ lực Khả năng ứng dụng phần mềm Automation Studio 5.0. Mục tiêu đạt được * Mô phỏng trực quan, nhanh chóng * Kết quả gần sát với thực tế 2. NỘI DUNG CHÍNH. Khảo sát hệ thống thuỷ lực máy khoan ECM660 – III. Giới thiệu về phần mềm Automation Studio 5.0 Mô phỏng quá trình điều khiển của hệ thống thuỷ lực trên Automation Studio 5.0 Cơ sở mô phỏng thiết kế, kiểm tra hệ thống thuỷ lực Giới thiệu chung về máy khoan ECM660 – III. Kết cấu tổng thể máy khoan ECM660 – III. 1-Bộ truyền xích búa khoan; 2-Giá cố định ống dẫn thuỷ lực; 3-Bánh xích di chuyển; 4-Cơ cấu cân bằng máy; 5-Chụp hút bụi; 6-Bộ phận định vị cần khoan; 7-Cánh tay robot lấy cần khoan; 8-Bộ thay đổi cần khoan tự động; 9-Cơ cấu thay đổi vị trí cần khoan; 10- Môtơ dẫn động búa khoan; 11-Bộ phận định vị dầm khoan; 12-Bộ phận tạo áp suất búa khoan; 13-Búa khoan; 14-Bộ lọc bụi; 15- Đầu gắn với cần khoan; 16-Thanh dẫn hướng dầm khoan; 17-Môtơ thay đổi vị trí cần khoan; 18- Cần nâng; 19-Xilanh cần nâng; 20-Cửa ra vào cabin; 21-Buồng điều khiển; 22-Bộ phận bảo vệ thiết bị; 23-Bộ giảm âm; 24-Bộ phận giữ dầm khoan; 25-Thang quan sát; 26-Đối trọng; 27-Bộ xử lý bụi; 8-Thùng nhiên liệu; 29-Bộ phận làm mát; 30- Nắp đậy có lỗ thông. Các thông số kỹ thuật của máy khoan ECM660 - III Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống thuỷ lực của máy khoan ECM660 – III. Nguyên lý làm việc tổng quát của hệ thống thuỷ lực tổng thể. CỤM BƠM CHÍNH VAN ĐIỀU KHIỂN CHÍNH VAN ĐIỀU KHIỂN TỪNG BỘ PHẬN CỦA MÁY DẪN TIẾN BÚA KHOAN HỆ THỐNG DI CHUYỂN THAY ĐỔI CẦN KHOAN ĐỊNH VỊ BỘ PHẬN CÔNG TÁC TĐ XÍCH BÚA KHOAN THÙNG CHỨA Kết cấu một số chi tiết chính trong hệ thống thuỷ lực Van tiết lưu một chiều không điều chỉnh được. Bơm tăng cường Kết cấu của van an toàn Van phân phối điều khiển bằng điện. Giới thiệu phần mềm Automation Studio 5.0. Giao diện làm việc chính Giao diện thư viện chính Giao diện thư viện riêng Phần tử mô phỏng được thiết kế trong thư viện  2.2. Các phần tử được mô phỏng trong thư viện thiết kế. a. Xilanh b. Bơm bánh răng c. Van logic (OR) d. Bộ lọc e. Van tràn h. Mô tơ Cơ sở xây dựng và mô phỏng thiết kế hệ thống thuỷ lực Thông số từ mô hình hệ thống thuỷ lực thực tế. Các định luật về chất lỏng (Bernulli, Áp suất thuỷ tĩnh…) Điều kiện biên về các nhóm phần tử trong hệ thống thuỷ lực. Các loại tổn thất và các dạng năng lượng trong hệ thống. Dòng năng lượng Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều khiển thuỷ lực 2.4. Mô phỏng các quá trình điều khiển trên Automation Studio 5.0. Mô phỏng quá trình điều khiển búa khoan 2.5. Mô phỏng quá trình điều khiển hệ thống di chuyển. Mô phỏng hệ thống di chuyển. 2.6. Mô phỏng quá trình điều khiển thay đổi cần khoan tự động. Mô phỏng quá trình điều khiển lắp cần khoan và bộ xử lý bụi. Mô phỏng quá trình điều khiển để định vị các bộ phận công tác. 2.7. Mô phỏng quá trình điều khiển định vị bộ phận công tác. Mô phỏng quá trình điều khiển truyền động xích cho búa khoan 2.8. Mô phỏng quá trình điều khiển xích truyền động búa khoan. Phân tích kết quả tính toán kiểm nghiệm. 3.1 Kết quả mô phỏng từ phần tử Bơm. Đường đặc tính và mô phỏng của bơm Đồ thị đặc tính và hình mô phỏng của piston dẫn tiến búa khoan 3.2 Đặc tính và mô phỏng của piston dẫn tiến búa khoan Đặc tính và hình mô phỏng của van tiết lưu điều chỉnh được Đặc tính và hình mô phỏng của van tiết lưu điều chỉnh được Với đề tài nghiên cứu này, Việc ứng dụng vào cho tất cả quá trình điều khiển hệ thống thuỷ lực độc lập hay kết hợp cho các máy một cách thực tế nhất. Automation Studio 5.0 là phần mềm phù hợp cho việc giảng dạy cũng như trong học tập của các trường về các hệ thống thủy lực, khí nén, điện,… của tất cả các máy liên quan.  4. KẾT LUẬN Việc sử dụng phần mềm phải nhập rất nhiều thông số của thiết bị làm cho quá trình mô phỏng sát với thực tế. Giúp cho chúng ta có thể đề xuất các phương án khai thác khác một cách hiệu quả. EM XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN ! Công thức được lấy ra từ phần mềm minh hoạ cho một vài phần tử. + Vận tốc trung bình của piston v[cm/s]: v = (L: Hành trình di chuyển của piston[cm]). (V: Thể tích xilanh tại đầu vào[lít]) * Bơm. + Lưu lượng ra của bơm Q[Vòng/phút]: Q = D.ω.ηvp. (D: Hành trình thay đổi) + Công suất của bơm P[kW]: P = T.ω.ηtp (ω: Vận tốc góc[rad/s]) * Piston. + Lưu lượng Q [lít/ phút]: Q = + Mômen xoắn T[kG.m]: T = Các đường đặc tính thể hiện để tra các hệ số của chất lỏng. * Áp suất thuỷ tĩnh: * Phương trình Bernulli: * Các nhóm phần tử làm điều kiện biên: Nhóm cung cấp và xử lý dầu: Bơm, động cơ, bể dầu, bộ lọc,…. Nhóm điều khiển điện - thuỷ lực kết hợp: Van áp suất điện từ, van nam châm điện, rơ le áp suất,… Nhóm điều khiển bằng thuỷ lực: Van áp suất, Van đảo chiều, Van chặn, xilanh truyền động, ống dẫn, ống nối,… Sơ đồ mạch thuỷ lực tổng thể của máy khoan ECM660 – III. Kết cấu của van an toàn 1- Thân; 2-Nút; 3- Đế tựa; 4- Van; 5- Đế; 6- Vòng đệm kín; 7- Cốc; 8- Lò xo; 9- Niêm chì; 10- Vít; 11- Tấm đệm; 12- Nắp đậy Bơm tăng cường 1-Vòng cao xu; 2-Vòng chặn; 3- Phớt làm kín; 4-Ổ đỡ trục; 5-Nắp bơm; 6-Bạc; 7-Vỏ bơm; 8-Bánh răng chủ động; 9-Bánh răng bị động; 10-Vít. Van phân phối điều khiển bằng điện. 1-Cuộn hút; 2- Lõi sắt từ; 3-lò so hồi vị; 4-Thân van phân phối; 5-Con trược phân phân phối; 6-Dẫn hướng. Van tiết lưu một chiều không điều chỉnh được. 1-Ống nối; 2-Thân van; 3-Van pittông; 4-Lò xo; 5-Lỗ tiết lưu; 6-Vòng làm kín.